Способ подготовки высоковязкой нефти

Изобретение относится к способам подготовки высоковязкой нефти для ее транспортировки по трубопроводу путем термокрекинга и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен способ подготовки высоковязкой нефти, включающий термообработку нефти путем нагрева в теплообменниках и печи термокрекинга, выдержку продуктов термокрекинга в реакционной камере, разделение продуктов термокрекинга на паровую и жидкую фазы в испарителе, применение последней после доохлаждения в качестве компонента термообработанной нефти, закачиваемой в трубопровод, последующее разделение газопаровой фазы в газосепараторе на жирный газ, который после доочистки используют в качестве топлива печи термокрекинга, и дистиллят, который также используют в качестве компонента термообработанной нефти, закачиваемой в трубопровод (пат. РФ №2612964, МПК C10G 31/06, оп. 14.03.2017).

Недостатком данного способа является значительный выход жирного газа на исходное сырье, за счет чего снижается выход целевого продукта - термообработанной нефти, закачиваемой в трубопровод.

Известен способ термокрекинга высоковязкой нефти, включающий смешение высоковязкой нефти с добавкой - органоминеральным носителем, например, сланцем, термообработку полученной смеси в печи термокрекинга, выдержку продуктов термокрекинга в реакционной камере, разделение продуктов термокрекинга на газопаровую и жидкую фазы в сепараторе, отделение от последней в ректификационной колонне дизельной фракции и керосина, последующее разделение паровой фазы в газосепараторе на жирный газ и дистиллят.(пат. РФ №2058369, МПК C10G 9/00, оп. 20.04.1996).

К недостатку данного способа относится то, что добавка органоминерального носителя приводит к быстрому закоксовыванию змеевика трубчатой печи термокрекинга и, как следствие, к сокращению межремонтного пробега установки.

Предлагаемое изобретение направлено на существенное снижение вязкости жидкого продукта крекинга с одновременным увеличением межремонтного пробега печи термокрекинга.

Это достигается тем, что в способе подготовки высоковязкой нефти, включающем смешение высоковязкой нефти с добавкой, последующий термокрекинг полученной смеси и разделение продуктов термокрекинга на газопаровую и жидкую фазы, согласно изобретению, в качестве добавки используют кубовый остаток ректификации этилбензола в количестве 2-4 % масс. на исходное сырье, при этом целевой продукт - термообработанную нефть получают смешением жидкой фазы термокрекинга и стабильного легкого дистиллята газо-парожидкостной смеси продуктов термокрекинга.

Использование кубового остатка ректификации этилбензола (КОРЭ) в качестве инициирующей добавки к исходной высоковязкой нефти перед ее термообработкой позволяет за счет легкости термического расщепления молекул кубового остатка ректификации этилбензола обеспечить генерирование в реакционную массу большого количества высокоактивных СН₃- радикалов, интенсифицировать превращение тяжелых углеводородов сырья и, как следствие, добиться снижения вязкости и уменьшения коксуемости целевого продукта - термообработанной нефти.

Способ осуществляют следующим образом.

Высоковязкую нефть (фиг.) после насоса 1 в смесителе 2 смешивают с инициирующей добавкой - кубовым остатком ректификации этилбензола в количестве 2-4% масс. на исходное сырье, затем полученная сырьевая смесь через теплообменник 3 после смешения с промывной водой и деэмульгатором поступает в электродегидратор 4 на обессоливание. После электродегидратора 4 высоковязкая нефть с содержанием хлористых солей не более 5 мг/дм³ через регенерационный теплообменник 5 поступает в реакционную печь 6, где нагревается до температуры 450-460°С, и далее поступает в низ реакционной камеры 7, в которой выдерживается в течение 2-4 мин. Газожидкостная смесь с верха реакционной камеры 7 после ее захолаживания поступает в зону питания испарителя 8. В испарителе 8 газо-парожидкостная смесь продуктов термокрекинга разделяется, газы и легкие пары поднимаются вверх через укрепляющую часть испарителя 8, оборудованную клапанными тарелками 9, а жидкая фаза опускается вниз по каскадным тарелкам 10.

С низа испарителя 8 кубовый продукт - жидкая фаза испарителя после насоса 11 разделяется на два потока, один поток проходит через теплообменники 5, 3, 13 и соединяется со вторым потоком, который проходит через трубное пространство котла-утилизатора 12 и теплообменник 14, затем объединенный поток охлаждается в воздушном холодильнике 15 и поступает в смеситель 16, где смешивается со стабильным дистиллятом, поступающим с блока стабилизации 17, и окончательно полученная смесь закачивается в трубопровод.

Газ и пары бензиновой фракции из испарителя 8 после охлаждения в воздушном холодильнике 18 поступают в газосепаратор 19, с верха которого жирный газ выводится в блок доочистки 20. Жирный газ после удаления сероводорода в блоке доочистки 20 частично используется в качестве топлива печи 6, избыточное количество топливного газа выводится с установки.

Легкий дистиллят, отделяемый в газосепараторе 19 насосом 21 частично возвращается в испаритель 8 в виде острого орошения, балансовое количество нестабильного легкого дистиллята перепускается в блок стабилизации 17. Полученный стабильный легкий дистиллят направляется на смешение с жидкой фазой испарителя в смеситель 16 с получением целевого продукта - термообработанной нефти.

В табл. 1 представлены показатели качества высоковязкой нефти (ВВН) и кубового остатка ректификации этилбензола (КОРЭ).

В табл. 2 представлены сравнительные данные по определению продолжительности работы змеевика печи лабораторной установки термического крекинга до полного закоксовывания змеевика (трубы) при температуре на выходе из печи 470°С и давлении на входе в печь - 0,5 МПа при использовании смесей ВВН со сланцем, взятых в соотношении 96:4% (по прототипу) и ВВН с КОРЭ, взятых в соотношениях 98:2% и 96:4%(по предлагаемому изобретению).

В табл. 3 представлен материальный баланс процесса жидкофазного термокрекинга смесей ВВН со сланцем, взятым в соотношении 96:4% (по прототипу) и смесей ВВН с КОРЭ, взятых в соотношениях 98:2% и 96:4% (по предлагаемому изобретению).

В табл. 4 представлены достигаемые показатели качества образцов термообработанной нефти при переработке смесей ВВН со сланцем и ВВН с КОРЭ.

Как видно из табл. 2, введение в исходную высоковязкую нефть инициирующей добавки - кубового остатка ректификации этилбензола в количестве 2-4% масс. на исходное сырье, позволит увеличить межремонтный пробег печи в 2-2,5 раза по сравнению с прототипом.

Как видно из табл. 3, 4 при практически одинаковых выходах

термообработанной нефти (95,36-95,43%)) вовлечение в сырье жидкофазного крекинга инициирующей добавки КОРЭ в количестве 2-4% масс. достаточно ощутимо снижает плотность, вязкость и коксуемость целевого продукта - термообработанной нефти. Снижение вязкости получаемой нефти по сравнению с прототипом составляет при дозе КОРЭ - 2% масс., в 1,42 раза, а при дозе КОРЭ - 4% масс. - в 1,64 раза.